毕业设计任务书养护窑温度自控系统电气设计

1、河北建筑工程学院毕业设计（论文）任务书课题名称养护窑温度自控系统电气设计系别:专业:班级:姓名:学号:电气工程系电气工程及其自动化电031*31起迄日期：2007年4月2日2007年6月25日设计（论文）地点:中院教室指导教师：*职称:副教授辅导教师：*职称:讲师发任务书日期：2007年2月26日1、本毕业设计（论文）课题应达到的目的：毕业设计是电气工程及自动化专业教学计划中重要的实践性教学环节。毕业设计是培养学生综合运用本学科的基本理论、专业知识和基本技能，提高分析、解决实际问题的能力，完成基本工程训练和初步培养从事科学研究能力的重要环节。毕业设计的基本教学目的是培养学生综合运用所学的基础理

2、论、专业知识和基本技能，提高分析与解决实际问题的能力。学生通过本毕业设计应该注重并培养学生查阅文献资料、方案论证、本专业相关数据获取及分析能力和外文阅读能力。*同学在指导教师的指导下通过本毕业设计必须达到上述目的。*同学具体上是通过在本设计中能够具备独立利用本专业PID控制算法并结合可编程控制器等智能工控器件设计自控系统的基本能力来体现上述目的的。2、本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：一、原始数据：1、本设计的控制对象是某砖窑企业的养护窑。出于节能和对生产规模的要求在设计中要求对两个规模相同的养护窑进行窑温控制。2、工艺概述：砌块在生产过程中的最后一

3、道工序是养护。目前养护有两种：一种是自然养护，自然养护只需要一个养护的漏天场地，靠阳光加温养护。这种养护周期长，成本低，但受环境影响太大。另一种是在养护窑中养护：养护窑养护过程是严格根据工艺要求实施的控制的，它能保证产品的质量，保证生产进度，不受气候影响。所以本课题具有广泛的前景和实用价值。3、具体的一些参数，要求养护窑的温度控制在3555C。4、风机的参数为转速1250R/MIN风压240350Pa风量1594832070M3/H功率5.5Kw,额定电压为380V。二、技术要求1.至少应用两种以上的控制方案进行设计，以便用户比较选用.2、工艺特点：由于温度的时变性、时滞性及其不确定性。这特点

4、造成了温度控制的难点。所以应该选用先进的控制方案对其进行控制。3.温度的控制通过闭环控制来完成。三、工作要求1、根据工艺要求设计工艺流程图。2、设计主电路。3、根据工艺及技术要求统计所需处理的信号及性质。4、硬件选型和资源配置。5、设计I/O接线图。6、设计程序流程图。7、设计梯形图程序。8、设计电器元件布置图。9、设计安装接线图。10、比较控制方式，找出最佳方案。3、对本毕业设计(论文)课题成果的要求(包括图表、实物等硬件要求)：(1)、按期完成任务书规定的任务。(2)、立论正确，计算、分析正确、严密，结论合理。(3)、独立工作能力较强，科学作风严谨。(4)、设计有自己独到见解。(5)、外文

5、资料翻译质量较好。(6)、说明书条理清楚，论述充分，文字通顺，符合技术用语要求，符号统一，编号齐全。(7)、设计图纸完备、整洁、正确。4、主要参考文献：要求按国标GB771487文后参考文献著录规则书写。范永胜电气控制与PLC应用中国电力出版社温照方SIMATICS7-200可编程序控制器教程北京理工大学出版社袁任光可编程序控制器选用手册M.北京：机械工业出版社，2002.7王卫兵，高俊山可编程序控制器原理及应用M.北京：机械工业出版社，2002.1:267-270.王卫星，傅立思，孙耀杰可编程控制器原理及应用M.北京：中国水利水电出版社，2002.5、本毕业设计（论文）课题工作进度计划：起迄

6、日期工作内容2007.4.2.4.84.94.154.164.294.305.65.75.205.215.275.286.36.41、根据工艺要求设计工艺流程图。2、设计主电路。3、根据工次技术要求统计所需处理的信号及性质。（开关量、模拟量及个数）4、硬件选型和资源配置。（包括变送器）5、设计I/O接线图。6、设计程序流程图。7、设计电器元件布置图。8、设计梯形图程序。9、设计安装接线图。严格按照学校规定整理设计说明书准备答辩教研室审查意见：教研室主任签字：年月日系审查意见：系主任签字：年月日河北建筑工程学院毕业设计（论文）开题报告课题名称养护窑窑温自控系统电气设计系别：电气工程系专业：电气工

7、程及其自动化班级：电031班学生姓名：*学号：2003308131指导教师：范永胜职称:副教授开题时间：2007-03-16课题来源导师课题课题类别工程设计1、 论文资料的准备1 .跟随指导老师去图书馆借设计所需书籍，查找相关资料。2 .学习设计要求和各种规范。3 .图书馆查阅电气方面的期刊杂志，学习本行业最新技术。4 .学习了解相关专业的知识。5 .网上查找相关资料从网上下载相关资料6 .借阅相关资料完成毕业论文和外文翻译二、本课题的目的(重点及创新点)(1)必须为拥护提供较合理的控制解决方案；(2)应该符合流程控制的一般要求，包括温度的采集和控制.控制过程中的保护等。PLC的选型根据窑温控

8、制系统和实际需要，PLC的选型要满足以下条件。(1)具有模拟量的采集.处理过程及开关量的输入/输出功能；(2)具有简单回路控制算法。在本工程中采用S7-200OPLC的I/O资源配置I/O点数为14个开关量输入、10个开关量输出。PLC其他资源的配置硅调压器、温度变送器、热敏电阻、CPU224EM231EM232?。分析不同的控制方式，进行温度控制，找出最合理的控制方式。本设计采用的是S7-200系列的编程软件，采用模糊控制、PWMI制及PID控制。2、 主要内容、研究方法、研究思路主要内容：PLC在窑温程控制系统中的应用研究方法：运用PLC进行编程设计，充分利用各种图书资料，利用报刊杂志及网

9、络了解前沿信息，在老师的指导下保质保量的完成设计任务。研究思路：查阅资料了解工艺，然后实地参观，最后系统设计，以设计手册.施工规范等资料为参考，使设计方案符合国家各级有关技术标准和规范。四、总体安排和进度（包括阶段性工作内容及完成日期）1、第一阶段：调研过程（前四周）任务是对设计与实现的目标所要解决的各种问题进行深入全面的了解，分析解决问题的途径和技术关键。并对获取的信息进行加工和整理。2、第二阶段：转换阶段（57周）任务是构思可能达到预期目标的各种方案，提出对各种问题的解决办法。3、第三阶段：收敛阶段（813周）任务是将构思中的诸多方案收敛到给定条件下的最佳解决方案五、主要参考文献范永胜电气

10、控制与PLC应用中国电力出版社温照方SIMATICS7-200可编程序控制器教程北京理工大学出版社袁任光可编程序控制器选用手册M.北京：机械工业出版社，2002.7王卫兵，高俊山可编程序控制器原理及应用M.北京：机械工业出版社，2002.1:267-270;指导教师意见：指导教师签名：日期：教研室意见：教研室主任签名：日期：系意见：系盖章日期:系领导签名：毕业设计（论文）完成进度计划表序号起止日期计划完成内容实际完成情况检查人签名检查日期1第七学期1112周公布毕业设计题目，选择课题2第七学期19-20周阅读毕业设计任务书，了解设计要求及有美规ao33月12日一3月14日跟随老师去图书馆借设计

11、所需的专业书籍和参考资料。43月15日一3月19日填写毕业设计开题报告，查找外文翻译资料。53月17日一3月26日认真阅读学习各种资料，熟悉规范，了解相关专业知识。63月27日一4月1日跟随指导教师进行毕业实习。73月18日一4月15日进行总体布局、制定设计方案84月25日一4月30日积极解决中期毕业设计出现的问题，自觉检查总体布局、方案设计进行情况94月30日一6月10日详细设计阶段，根据各组实际情况配合指导教师再做进一步的细致计划。106月10日一6月15日据毕业设计答辩安排下达的具体情况来给自己制定合适的计划，准备答辩。116月15日一6月20日毕业设计后期，对毕业设计文字材料、图纸的质

12、量、实验数据及软、硬件成果进行检查。126月23日一6月30日期间进行答辩，老师对学生进行最后-次考核。13指导教师批准，并签名：年摘要养护窑养护过程是严格根据工艺要求实施控制的。它能保证产品质量,保证生产速度,不受气候影响。其中自动控制养护方式,可以借助于PLC通过PID算法,模糊控制算法及一些优化控指算法来实现。本设计采用以下三种方案来达到窑温的控制：模糊逻辑控制(FuzzyLogicControl)简称模糊控制(FuzzyControl)，是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种控制技术。利用模糊控制算法,通过控制进气电磁阀的通断来达到控制养护窑温度。PWM脉宽调制，是靠改

13、变脉冲宽度来控制输出电压。是根据PID算法，形成PWM所需要的脉冲数据。系统用PWM永冲去控制进气阀门的打开和关断，从而控制养护窑的温度。比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。它以稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。本方案是根据PID算法，用PID的输出值来控制电动阀的开通大小，从而控制养护窑的温度。关键词：模糊控制；PWM空制；PID控制；PLC;养护窑AbstractThecuringprocessofthecuringkilnisstrictlyimplementedandcontrolledaccordingtothebasistechnologi

14、calrequirement.Itcanguaranteetheproductqualityandproductionspeedwithouttheeffectofweather.WhiletheautomaticcontrolcanberealizedwiththesupportofthePIDalgorithm,fuzzilycontrollingthealgorithmandsomeoptimizationscontrots.Thisdesignusesthefollowingthreekindsofplanstoachievethekilnwarmcontrol:TheFuzzyLog

15、icControliscalledtheFuzzyControl,whichisonekindofcontroltechnologyonthebasisoffuzzysettheory,thefuzzylanguagevariableandthefuzzylogicinference.Itcanachievethetemperatmecontrolofthecuringkilnbyusingthefuzzycontrolalgorithmandcontrollingthebearkoftheair-insolenoidvalve.ThePWMpulse-durationmodulationde

16、pendsonthechangeofpulsewidthtocontroltheoutputvoltageandformspulsedatewhichPWMneedsaccordingtothePIDalgorithm.Thesystemcontrolstheair-inletvalvewiththePWMpulsetoopenandtoshutoff,andthuscontrolsthecuringkilntemperature.Theproportion,theintegralandthedifferentialcontrol,arecalledthePIDcontrol,andarealsocalledthePIDadjustment.Itbecomesoneo